（計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)論文）電信機(jī)房電源遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究.pdf

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 通訊是現(xiàn)代一切活動(dòng)的生命線，通信電源則是保證通訊暢通的先決條件。 但現(xiàn)實(shí)情況中，通信設(shè)備和相應(yīng)的供電設(shè)備分散在各個(gè)分局內(nèi)，許多場(chǎng)合無(wú)法 或沒(méi)有必要做到有入值守，然而上級(jí)管理部門(mén)又必須隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行 狀態(tài)。在這種條件下，對(duì)電源的集中監(jiān)控也就勢(shì)在必行。 本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)以某市電信機(jī)房?jī)?nèi)供電電源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)為背景， 構(gòu)建了一個(gè)采用p s t n 組網(wǎng)方式，用m o d e m 進(jìn)行撥號(hào)進(jìn)行通訊實(shí)對(duì)從監(jiān)控中心對(duì) 下面各支局進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采集各機(jī)房設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。并且模 擬了一個(gè)智能電源的仿真實(shí)現(xiàn)：采用仿真的方式模擬智能電源工作時(shí)的各種運(yùn) 行參數(shù)來(lái)方便、快速、靈活的調(diào)試監(jiān)控軟件的各項(xiàng)功能。利用該電源遠(yuǎn)程監(jiān)控 管理系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控和分析、維護(hù)、管理，能提高通信電源的運(yùn)行效率，通 過(guò)集中監(jiān)控系統(tǒng)，維護(hù)人員可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，如果有必要，可以派人到現(xiàn)場(chǎng) 處理，從而使通信局站不必配備一定的維護(hù)人員晝夜值守在機(jī)房?jī)?nèi)，進(jìn)行巡視、 抄表等日常維護(hù)工作和必要的設(shè)備維修、故障處理等工作。可以精簡(jiǎn)通信部門(mén) 的維護(hù)和操作人員，減輕維護(hù)工作量，實(shí)現(xiàn)端局的無(wú)人值守，提高工作效率。 本論文詳細(xì)介紹了電源監(jiān)控的各項(xiàng)知識(shí)，包括集中監(jiān)控的設(shè)計(jì)原則、集中 監(jiān)控的監(jiān)控內(nèi)容、集中監(jiān)控的結(jié)構(gòu)組成及硬件的功能，詳細(xì)論述了監(jiān)控設(shè)備的 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合某市電信項(xiàng)目情況，詳細(xì)介紹了通過(guò)通信電源集中監(jiān)控軟件 進(jìn)行監(jiān)控設(shè)計(jì)的過(guò)程。通信電源監(jiān)控內(nèi)容包括：交流配電、直流配電、整流器配 電監(jiān)控等幾方面的內(nèi)容。除了日常的采集，抄表，為設(shè)備的運(yùn)行狀況提供分析 依據(jù)之外，監(jiān)控主機(jī)還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，定位故障，彈出告警窗口，快速故 障定位，定位到端局、設(shè)備、部件、信號(hào)，準(zhǔn)確率高通信電源集中監(jiān)控技術(shù)在 通信電源的應(yīng)用，標(biāo)志著通信電源的維護(hù)和管理從人工看守式的維護(hù)管理模式 向計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控和管理模式轉(zhuǎn)換，兩且由于采用集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了通信電源 設(shè)備的科學(xué)化管理，提高了供電質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：集中監(jiān)控，遠(yuǎn)程控制，多線程，串口通訊，a d o 數(shù)據(jù)庫(kù) 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t i nm o d e ms o c i e t yc o m m u n i c a t i o ni st h el i f e l i n eo fa l lp e o p l e sa c t i v i t y , t h e p o w e rs u p p l yi st h em o s te s s e n t i a lt h i n gt oe n s u r et h ec o m m u n i c a t i o n b u ti n p r a c t i c e ，m o s t c o m m u n i c a t i o n e q u i p m e n t s a n d c o r r e s p o n d i n gp o w e rp r o v i d e d e q u i p m e n t sw e r ep l a c d es e p r a t ea r o u n di na l lb r a n c hd e v i c es t a t i o n i nm o s ts i t u a t i o n t h e r ei sn on e e do ru n a b l et oa r r a n g ee n g i n c e rt ot a k ec a r eo fa l lk i n d so f e q u i p m e n t s b u tt h es n p e f i o rb r a n c hm u s tp r e d o m i n a t et h es t a t u so fe u i p m e n t sa ta n y m o m e n t s 0i th a sm u s tb et a k e ns t ht os c o u tt h ee q u i p m e n t s m yt h e s i si sa b o u tr e m o t es u r v e i l l a n c es y s t e mo fp o w e rs u p p l ye q u i p m e n to f c o m m u n i c a t i o ni nt e l e e o mo fz h e n g z h o uc i t y i nt h i ss y s t e miu s ep s t nn e t w o r kt o c o l l e c t i o nd e v i c e sm u n i n gd a t af r o ma l lb r a n c hs t a t i o nt ot h em a i ns t a t i o na n d s i m u n i c a t eap r o c e d u r eo fi n t e l l i g a n c ep o w e rd e v i c e iu s et h a tm e t h o dt os i m u n i c a t e a l lk i n d so fd e v i c e s p a r a m e t e r t od e b u g g i n gt h em a i n p r o c e d u r e s f u n c t i o n s c o n v e n i e n c ea n da g i l i t y t h r o u g h t h i ss y s t e mi tc a ni m p r o v e dt h es a f e t yo fp o w e rs u p p l yt ot h ec o m m u n i c a t i o n d e v i c ea n dt h ew o r k i n ge f f i c i e n c y b yt h i ss y s t e m , t h er n a i n t a n c e n e ep e o p l ec a ns t a ya t m a i ns u r v e i l l a n c es t a t i o na n df i n da n yf a u l t yo fa l lb r a n c hs t a t i o ni nr e a l t i m ea n dc 孔 d i s p a t c hm a i n t a n c ee n g i n e e rt ot h ef a u l t ys i t u a t i o nt of i xt h ep r o b l e mi nt i m et oa v o i d t h ei m p o r t a n tl o s i n g s ot h es u p e r i o rb r a n c hc a nr e d u c et h en u m b e r so fm a i n t a n c e e n g i n e e r i tc a ns a v et h ep r e c i o u sm a np o w e ra n dt i m e i nt h et h e s i sip a r t i c u l a r l yt e l lt h ek n o w l e d g ea b o u tt h el o n g d i s t a n c es u r v e i l l a n c e s y s t e m i n c l u d i n g t h e p r i n c e p l e o fc o m p o s et h e s y s t e m ，t h ec o n t e n to f t h e s v r v e i l l a n c e , t h es t r u c t u r eo ft h es y s t e ma n dt h ed e v i c e sf u n c t i o n d i s c u s st h es y s t e m n e t w o r kc o m p o s e b yt h ei d i o g r a p h i ce x a m p l e slp a r t i c u l a r l yt e l lh o wt od e s i g nt h ea l l s y s t e ma n dg i v ea l ls u r v e i l l a n c ec o n t e n t s t h es y s t e m sm r m i n gs u s s c c s ss i g nt h e p r o c e d u r eo ft h et r a n s f o r m a t i o nf r o mt h em a n p o w e rm e n t h o dt ot h ea u t o m a t i o n m e n t h o da n di tc a ni m p r o v e dt h es y s t e m se f f i c i e n c yg r e a t l y i tc a r r yo u tt h es c i e n t i f i c m a n a g e m e n ta n de n h a n c et h es e c u r i t yo f t h ec o m m u n i c a t i o n s y s t e m k e y w o r d ：c e n t r a l i z es u r v e i l l a n c e ；r e m o t ec o n t r o l ； m u l t i t h r e a d ；s e r i a l p o r t - c o m m u n i c a t i o n ；a d od a t ab a s e l i 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第1 章前言 1 1 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢(shì) 1 1 1 遠(yuǎn)程監(jiān)控的原理 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)的結(jié)合，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)是指在遠(yuǎn)程獲得作業(yè) 現(xiàn)場(chǎng)的信息，遠(yuǎn)程控制是指遠(yuǎn)程發(fā)送命令控制作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)可以劃分為：遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè) 與控制系統(tǒng)三部分。見(jiàn)圖1 1 ，各部分分工協(xié)作，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模型主要分以下三種。“ 圖1 1 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)模型 ( 1 ) 遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng) 遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)是用以與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行交互的遠(yuǎn)程接口。從功能角度來(lái) 看，主要包括遠(yuǎn)程設(shè)備狀態(tài)的終端顯示，控制命令及參數(shù)的輸入，對(duì)命令參數(shù) 和狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理，以及其它操作。目前，由于p c 機(jī)的廣泛應(yīng)用和價(jià) 格越來(lái)越低廉，并且用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的p c 機(jī)遠(yuǎn)離工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，所以基于p c 機(jī)的遠(yuǎn) 程控制端軟件技術(shù)發(fā)展迅速，p c 機(jī)成為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端系統(tǒng)的主要操作平臺(tái)。 ( 2 ) 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng) 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)作為遠(yuǎn)程控制信息的傳輸通道，進(jìn)行各類(lèi)控制數(shù)據(jù)、監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)和圖像的傳輸。傳輸系統(tǒng)的目的就是將現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備狀態(tài)信息盡快的傳輸 到監(jiān)控端，使操作人員通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)的了解，決定下一步的操作措施：另 一方面?zhèn)鬏斚到y(tǒng)將監(jiān)控端的控制信息反饋到現(xiàn)場(chǎng)的控制主機(jī)，使主機(jī)能對(duì)設(shè)備 進(jìn)行實(shí)際的控制。 ( 3 ) 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是直接對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制的系統(tǒng)，包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)監(jiān) 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 測(cè)與控制系統(tǒng)。在整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的控 制數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，并作必要的分析，再將這些狀 態(tài)通過(guò)傳輸通道反饋到遠(yuǎn)程監(jiān)控端?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 是以計(jì)算機(jī)為中心的集現(xiàn)場(chǎng)控制、管理、數(shù)據(jù)采集為一體的控制系統(tǒng)。 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，它是以計(jì)算機(jī)為核心、結(jié)合多 媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的一種監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)不 僅能獲得作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信息并發(fā)送到監(jiān)控中心，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使其能夠到達(dá)桌面 計(jì)算機(jī)上，與信息管理系統(tǒng)融合在一起，而且可以充分發(fā)揮遠(yuǎn)程控制的功能， 使操作者不必親臨現(xiàn)場(chǎng)就可以控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行。另外遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是伴隨 多媒體技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的一種自動(dòng)化、智能化的應(yīng)用，它使得人們可以在異地 看到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)作狀況，同時(shí)對(duì)控制設(shè)備工作進(jìn)行操縱，并對(duì)歷史資料進(jìn)行 保存、管理和檢索。目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于保安系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、 工業(yè)生產(chǎn)，醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化、水利系統(tǒng)、環(huán)保系統(tǒng)等各方面。 1 1 2 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展 遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷技術(shù)的模式是與通信技術(shù)的發(fā)展密不可分的，伴隨著通 信傳輸技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了四種遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式伽 ( 1 ) 早期遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式 ( 2 ) 近代遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式 ( 3 ) 現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式 ( 4 ) 基于i n t e r n e t 遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式 進(jìn)入9 0 年代后期，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是信息高速 公路的開(kāi)通，遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷已經(jīng)步入i n t e r n e t 階段。最顯著特點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)的 采樣設(shè)備將各種傳感器獲取的設(shè)備狀態(tài)信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后，通過(guò) i n t e r n e t 傳送給遠(yuǎn)程診斷工程師。詳見(jiàn)圖1 2 所以說(shuō)它屬于現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控與診 斷模式，是現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式的新發(fā)展。0 1 2 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 墮墨怔! 叵h 歪h 吲丑疸 j t 際詞 w l 現(xiàn)場(chǎng)操作人員卜 1r f 遠(yuǎn)程操作人員i 圖1 2 典型的現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷模式 基于i n t e r n e t 遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷是設(shè)備診斷技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機(jī) 融合，是設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展的嶄新階段。它以若干臺(tái)中心計(jì)算機(jī)作為服 務(wù)器，在重要關(guān)鍵設(shè)備上建立狀態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采集設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)；在技術(shù)力量較 強(qiáng)的科研機(jī)構(gòu)建立遠(yuǎn)程診斷分析中心，為企業(yè)提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持。企業(yè)的生 產(chǎn)設(shè)備一旦出現(xiàn)異常，其狀態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)器即向遠(yuǎn)程診斷中心服務(wù)器申請(qǐng)?jiān)诰€ 技術(shù)支持，同時(shí)以電子郵件的方式向有關(guān)專(zhuān)家發(fā)出離線會(huì)診請(qǐng)求，在短時(shí)間 內(nèi)調(diào)動(dòng)入網(wǎng)的所有資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備故障的及時(shí)診斷與維修。 1 1 3 計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，是以監(jiān)測(cè)控制計(jì)算機(jī)為主體，加上檢測(cè)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)， 與被監(jiān)測(cè)控制的對(duì)象共同構(gòu)成的整體。在該系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程的 如下檢測(cè)、監(jiān)督和控制功能?！?( 1 ) 采集與處理功能：主要是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的各種模擬和數(shù)字量進(jìn)行檢測(cè)、采樣 和必要的預(yù)處理，并且以一定的形式輸出，如打印報(bào)表、顯示屏等。為生產(chǎn)人 員提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)，幫助他們進(jìn)行分析，以便了解生產(chǎn)情況。 ( 2 ) 監(jiān)督功能：將檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、以及生產(chǎn)人員在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)出的指令 和輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納、整理、計(jì)算等二次加工，并分別作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 和歷史數(shù)據(jù)加以存儲(chǔ)。 ( 3 ) 管理功能：利用己有的有效的數(shù)據(jù)，圖像、報(bào)表等對(duì)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行分析、 故障診斷、險(xiǎn)情預(yù)測(cè)，并以聲光電的形式對(duì)故障和突發(fā)事件進(jìn)行報(bào)警。 ( 4 ) 控制功能：在檢測(cè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行信息加工，根據(jù)事先決定的控制策略形成 控制輸出，直接作用與生產(chǎn)過(guò)程。 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是上述功能的集成，它利用計(jì)算機(jī)速度快、容量大和智能化 3 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 的特點(diǎn)，把一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程組織管理成為一個(gè)高效的自動(dòng)化整體?，F(xiàn)在， 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)己經(jīng)在許多的工業(yè)企業(yè)中得到了應(yīng)用并取得了良好的效果。嘲 一般情況下，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或附近進(jìn)行管理的，這樣便于 生產(chǎn)技術(shù)人員即時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)生產(chǎn)，在發(fā)生故障時(shí)能夠盡快解決問(wèn)題以便恢 復(fù)生產(chǎn)。但是當(dāng)生產(chǎn)或采集現(xiàn)場(chǎng)地理位置比較偏僻、氣候和其他一些條件比較 惡劣時(shí)就無(wú)法在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)或數(shù)據(jù)采集現(xiàn)場(chǎng)建立計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，這時(shí)就需要建 立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，另外，對(duì)于有許多地理位置分散的分廠或者分部的企業(yè)集團(tuán)， 總公司為了能夠統(tǒng)一和全面管理各個(gè)分廠的生產(chǎn)，也需要建立一個(gè)計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程 監(jiān)控系統(tǒng)。 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有兩種類(lèi)型，一種是生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，而是將采集 到的數(shù)據(jù)直接送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控與一般的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控沒(méi)有 多大的區(qū)別，只是數(shù)據(jù)傳輸距離比現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)要遠(yuǎn)，其他部分和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系 統(tǒng)相同：另一種是現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控并存。這種情況下，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一般只 具有監(jiān)督功能，利用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程分析預(yù)測(cè)， 并對(duì)各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)狀況進(jìn)行歸納總結(jié)，以便提出新的生產(chǎn)計(jì)劃。 1 1 4 國(guó)內(nèi)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 我國(guó)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展從5 0 年代開(kāi)始，以電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控為先導(dǎo)。當(dāng) 前遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的進(jìn)展有如下特點(diǎn)：?！?( 1 ) 硬件、軟件采用模塊式、分布式結(jié)構(gòu)。適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、性能良好 的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)以及成套的軟件開(kāi)發(fā)包為用戶的開(kāi)發(fā)和使用帶來(lái) 了極大的便利，并逐漸走向開(kāi)放化、標(biāo)準(zhǔn)化。 ( 2 ) 通信網(wǎng)絡(luò)化。通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使得設(shè)備之間及設(shè)備與監(jiān)控計(jì)算機(jī) 之間的信息交換更方便。 ( 3 ) 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的通信信道對(duì)通信的質(zhì)量有很大的影響，目前許多研究機(jī) 構(gòu)都在對(duì)如何提高通信質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)彳于研究。 ( 4 ) 工作站采用高性能的微機(jī)。高性能微機(jī)處理能力強(qiáng)、速度快、容量大而 且有支持多網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)等，為提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和聯(lián)網(wǎng)需求奠定了基礎(chǔ)。 遠(yuǎn)程監(jiān)控在企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理中發(fā)揮著重大作用。能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速采 集、綜合處理，提高管理決策水平。隨著社會(huì)生活的自動(dòng)化，特別是一大批智 能設(shè)備的出現(xiàn)，遠(yuǎn)程監(jiān)控的應(yīng)用領(lǐng)域必將越來(lái)越廣。 4 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 2 本監(jiān)控系統(tǒng)主要功能 本課題由兩個(gè)獨(dú)立程序：遠(yuǎn)程電源監(jiān)控主程序和供電電源仿真模擬程序組 成： 遠(yuǎn)程監(jiān)控主程序?yàn)榭蛻艄芾碥浖饕樵?xún)，設(shè)置智能電源設(shè)備的相關(guān)參數(shù)， 并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和查詢(xún)功能。該程序主要以下幾個(gè)模塊組成； ( 1 ) 系統(tǒng)管理模塊：該模塊提供了管理系統(tǒng)操作員，設(shè)置其權(quán)限，以及修改口 令等功能。 ( 2 ) 系統(tǒng)監(jiān)控模塊：該模塊為用戶提供遠(yuǎn)程監(jiān)視信息以及方便用戶操作遠(yuǎn)程 設(shè)備。出現(xiàn)告警信息及時(shí)通知用戶進(jìn)行處理。 ( 3 ) 通信管理模塊：該模塊主要完成設(shè)備通訊參數(shù)的設(shè)置，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控 功能。 ( 4 ) 報(bào)表查詢(xún)模塊：該模塊主要完成一些報(bào)表查詢(xún)的功能。 ( 5 ) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊：該模塊主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。 供電電源仿真程序負(fù)責(zé)產(chǎn)生模擬數(shù)據(jù)并接收主控程序的數(shù)據(jù)請(qǐng)求被動(dòng)的做 出響應(yīng)，該程序主要由以下幾個(gè)模塊組成： ( 1 ) 系統(tǒng)管理模塊：該模塊提供了對(duì)仿真程序的設(shè)備管理功能。 ( 2 ) 系統(tǒng)監(jiān)控模塊：該模塊監(jiān)控仿真電源的運(yùn)行情況，及時(shí)響應(yīng)主控程序的 各種控制命令。 ( 3 ) 通信管理模塊：該模塊主要完成設(shè)備通訊參數(shù)的設(shè)置，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控 應(yīng)答的功能。 1 3 課題研究背景和意義 黨的“十六”大明確提出“以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化”。 這一指示不僅為工業(yè)化和信息化的發(fā)展指明了方向，同時(shí)也對(duì)信息化和工業(yè)化 的發(fā)展提出了新的要求。如何用信息化帶動(dòng)工業(yè)化，為提高工業(yè)的現(xiàn)代化水平， 或者說(shuō)信息化到底能夠?yàn)楣I(yè)化的發(fā)展做些什么是我們必須認(rèn)真思考的問(wèn)題。 進(jìn)入2 1 世紀(jì)后，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)越來(lái)越明顯，形成了許多跨地區(qū)、跨國(guó)界 的大型集團(tuán)公司。企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和發(fā)展要有先進(jìn)、科學(xué)的管理、監(jiān)控手段作 為后盾。要進(jìn)一步增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)決策層應(yīng)該在第一時(shí)間內(nèi)及時(shí)、 準(zhǔn)確地掌握下屬工廠生產(chǎn)第一線的情況，根據(jù)市場(chǎng)需求做出及時(shí)、高效的反應(yīng)， 以贏得市場(chǎng)主動(dòng)。在傳統(tǒng)的控制方案中，只有現(xiàn)場(chǎng)操作員才能在監(jiān)視工作站上 5 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 監(jiān)視到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的情況，然后通過(guò)報(bào)表經(jīng)過(guò)一定周期之后上報(bào)到管理部門(mén)。管 理人員如果不親臨現(xiàn)場(chǎng)，根本無(wú)法獲取實(shí)時(shí)的生產(chǎn)情況，管理、工藝部門(mén)對(duì)工 藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后的效果也不能及時(shí)直接獲取，存在較大的時(shí)間延遲。因此， 采用傳統(tǒng)控制方案，難以做到快速、及時(shí)地決策。i n t e r n e t 、i n t r a n e t 技術(shù)的 飛速發(fā)展以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息集成、管控一 體化創(chuàng)造了條件。在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量控制設(shè)備之間構(gòu)成了底層控制網(wǎng)絡(luò) i n t r a n e t ，在完成生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制任務(wù)的同時(shí)，提供生產(chǎn)過(guò)程與設(shè)備的各種 信息，并把網(wǎng)絡(luò)化、信息化的概念引入工業(yè)控制領(lǐng)域中，為企業(yè)構(gòu)建全面的控 制網(wǎng)絡(luò)和信息網(wǎng)絡(luò)提供了基礎(chǔ)條件?；诂F(xiàn)場(chǎng)總線與i n t e r n e t 的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 不僅可以實(shí)現(xiàn)異地控制，也可以實(shí)現(xiàn)大范圍的資源共享。將監(jiān)控應(yīng)用系統(tǒng)架構(gòu) 于i n t e r n e t 計(jì)算環(huán)境中，可以從許多方面改善監(jiān)控系統(tǒng)的性能和擴(kuò)展增強(qiáng)系統(tǒng) 功能。例如：( 1 ) 大范圍共享資源，形成豐富的數(shù)據(jù)庫(kù)，為高層基于知識(shí)的決策 提供支持：( 2 ) 可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)級(jí)情況的平臺(tái)，便于生產(chǎn)管理人員大范圍統(tǒng) 籌和直接干預(yù)現(xiàn)場(chǎng)；( 3 ) 便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程維護(hù)。通過(guò)i n t e r n e t 和i n t r a n e t ， 企業(yè)管理人員在任何地方都能夠掌握企業(yè)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，下達(dá)生產(chǎn)指令，甚 至對(duì)生產(chǎn)線上的某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)控，這無(wú)疑大大增強(qiáng)了企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此， 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)正越來(lái)越受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員的密切關(guān)注 和重視。 6 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第2 章遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及監(jiān)控對(duì)象內(nèi)容簡(jiǎn)介 2 1 概述 本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)依據(jù)郵電部科技司y d n 0 2 3 - - 1 9 9 6 通信電源和空調(diào)集中監(jiān) 控系統(tǒng)技術(shù)要求和電信總局電網(wǎng)綜( 1 9 9 7 ) 4 7 2 號(hào)通信電源、機(jī)房空調(diào)集中監(jiān) 控管理系統(tǒng)暫行規(guī)定。系統(tǒng)遵循“功能齊全、技術(shù)先進(jìn)、實(shí)用可靠、擴(kuò)展性好、 有利管理、投資合理”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用三級(jí)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，詳見(jiàn)圖2 。h r 。1 i 監(jiān)控計(jì)算機(jī)l i 亙 l 上 圈圖圖 圖2 1 三級(jí)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 通信電源集中監(jiān)控系統(tǒng)所監(jiān)控的設(shè)備根據(jù)接入系統(tǒng)方式的不同，分為非智 能設(shè)備和智能設(shè)備。顧名思義智能設(shè)備就是電源本身具有中央控制單元( 通常情 況下為單片機(jī)) ，能通過(guò)r s 2 3 2 r s 4 8 5 總線提供數(shù)據(jù)輸入輸出：非智能設(shè)備通常 都是較老舊的設(shè)備，它僅僅完成自身需要完成的功能，而沒(méi)有考慮輸出監(jiān)控信 7 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 號(hào)。 監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集根據(jù)不同的電源設(shè)備設(shè)置進(jìn)行配置，對(duì)非智能設(shè)備，采用 若干設(shè)備監(jiān)控單元s u ( 內(nèi)含若干監(jiān)控模塊s m ) ，構(gòu)成若干相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)。由這些數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)負(fù)責(zé)采集各配套電源設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)然后與計(jì)算機(jī) 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；而對(duì)于智能設(shè)備，設(shè)備本身所帶的監(jiān)控模塊本身就可以提供模 擬或數(shù)字接口數(shù)據(jù)，因此可直接與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 2 2 電源設(shè)備數(shù)據(jù)采集 非智能設(shè)備數(shù)據(jù)采集采用監(jiān)控模塊，它可以接入各類(lèi)模擬量，數(shù)字量，并負(fù) 責(zé)轉(zhuǎn)換到計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的信號(hào)，提供給計(jì)算機(jī)；同時(shí)也可接入智能設(shè)備，對(duì) 智能設(shè)備的處理采用開(kāi)放式的軟接口方式，通過(guò)與被監(jiān)控智能設(shè)備的透明通信 保證監(jiān)控系統(tǒng)永久性的可靠運(yùn)行。軟接口方式對(duì)通訊協(xié)議進(jìn)行轉(zhuǎn)換包括通訊接 口和通訊協(xié)議兩個(gè)方面。通訊接口是指串口標(biāo)準(zhǔn)，如r s 2 3 2 ，r s 4 2 2 或r s 4 8 5 等。 通訊協(xié)議是指管理實(shí)體之間交換數(shù)據(jù)的一組規(guī)則，主要是關(guān)于交換數(shù)據(jù)的格式。 通訊接口的轉(zhuǎn)換：通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器位于智能設(shè)備和中心監(jiān)控主機(jī)之間，與智能設(shè) 備和局站中心主機(jī)兩者連接，其通訊接口要與兩者裙匹配。即通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器 要有兩個(gè)通訊接口，一個(gè)與智能設(shè)備的接口相同，另一個(gè)與中心監(jiān)控主機(jī)的接 口相同。 通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換：協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換時(shí)，實(shí)際上是按智能通訊協(xié) 議接受智能設(shè)備的數(shù)據(jù)，再按中心監(jiān)控主機(jī)的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)給局站中心監(jiān)控主 機(jī)或者按中心主機(jī)的通訊協(xié)議接受中心監(jiān)控主機(jī)下達(dá)給智能設(shè)備的各種命令。 2 l3 監(jiān)控的主要對(duì)象和內(nèi)容 系統(tǒng)監(jiān)控的主要對(duì)象有下面三種設(shè)備： ( 1 ) 交流配電設(shè)備：取三相輸入電壓、一相輸入電流的模擬量數(shù)值；取主 要的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；故障告警狀態(tài)：設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；遠(yuǎn)程設(shè)置設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等。 ( 2 ) 直流配電設(shè)備：直流輸出電壓、電流模擬量數(shù)值：直流輸出告警：過(guò) 壓、欠壓、熔絲斷、切斷開(kāi)關(guān)；取設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；遠(yuǎn)程設(shè)置設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等。 ( 3 ) 整流器設(shè)備：取整流器輸出電壓、電流、器件溫度等模擬量數(shù)據(jù)；取 整流器均浮充狀態(tài)、限流、非限流狀態(tài)、整流器的啟動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)；取整流器告 警狀態(tài)等。 8 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能內(nèi)容有： 1 ) 告警功能 除了日常的數(shù)據(jù)采集，抄表，為設(shè)備的運(yùn)行狀況提供分析依據(jù)之外，監(jiān)控 主機(jī)還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，定位故障，彈出告警窗口，發(fā)出聲視告警。定時(shí)進(jìn) 行數(shù)據(jù)采集，分析告警信息；快速故障定位，定位到端局、設(shè)備、部件、信號(hào)， 準(zhǔn)確率高。 告警顯示：產(chǎn)生告警實(shí)時(shí)顯示，系統(tǒng)按全部告警、一般告警、重要告警、 緊急告警分欄顯示。 告警確認(rèn)：用戶操作確認(rèn)告警，需要權(quán)限驗(yàn)證，允許在告警顯示窗確認(rèn) 告警，可以選擇多條告警一起確認(rèn)，可以確認(rèn)所有已結(jié)束告警。 告警輸出：實(shí)時(shí)提供聲視告警，告警實(shí)時(shí)打印。 2 ) 監(jiān)控功能 對(duì)于提供遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置接口的智能電源設(shè)備，監(jiān)控主機(jī)能夠通過(guò)軟件對(duì)其 進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和控制。 實(shí)時(shí)監(jiān)視：按設(shè)備為單位顯示設(shè)備所有數(shù)據(jù)列表。 設(shè)備控制：用戶可以發(fā)出控制命令控制被監(jiān)控設(shè)備，例如：遠(yuǎn)程控制整 流模塊的限流值，遠(yuǎn)程控制整流模塊的啟停，遠(yuǎn)程控制對(duì)電池組均浮充，其 它設(shè)置及控制( 依具體協(xié)議而定) 。對(duì)于所發(fā)的控制命令還可以從控制隊(duì)列列 表中查看。 3 ) 報(bào)表功能 監(jiān)控主機(jī)提供基于運(yùn)行數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的各種報(bào)表( 按端局，設(shè)備或信號(hào) 量) 。 歷史告警報(bào)表：顯示及打印當(dāng)前指定設(shè)備的歷史告警數(shù)據(jù)，查詢(xún)時(shí)間段 內(nèi)的告警記錄，查詢(xún)時(shí)間段內(nèi)指定局站的各級(jí)告警統(tǒng)計(jì)次數(shù)。 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表：分類(lèi)顯示及打印當(dāng)前局站歷史數(shù)據(jù)，查詢(xún)信號(hào)的運(yùn)行值， 查詢(xún)時(shí)間段內(nèi)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，查詢(xún)信號(hào)變化曲線。 操作記錄報(bào)表：查詢(xún)時(shí)間段內(nèi)列出時(shí)間段內(nèi)用戶操作信息。 4 ) 管理功能 管理功能分為系統(tǒng)設(shè)置和用戶權(quán)限管理兩部分。 系統(tǒng)設(shè)置包括：站點(diǎn)數(shù)目的管理、通訊參數(shù)設(shè)置以及打印設(shè)置等功能。 擁有系統(tǒng)管理權(quán)限的用戶可以直觀的動(dòng)態(tài)的增加、減少被控站點(diǎn)的數(shù) 9 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 目，設(shè)置與被控站點(diǎn)問(wèn)的通訊參數(shù)，設(shè)置系統(tǒng)的報(bào)表打印功能等等。 用戶權(quán)限管理：監(jiān)控主機(jī)對(duì)用戶提供三級(jí)權(quán)限管理：系統(tǒng)管理權(quán)限，控 制權(quán)限及操作權(quán)限。 有系統(tǒng)管理權(quán)限的用戶( 系統(tǒng)管理員) 可增減用戶，瀏覽各用戶，并具有 控制權(quán)限及操作權(quán)限，是系統(tǒng)的最高管理者；具體權(quán)限為：登錄和注銷(xiāo)、實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)瀏覽、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、告警處理、設(shè)備控制、系統(tǒng)設(shè)置、人員管理和權(quán)限 管理。有控制權(quán)限的用戶( 系統(tǒng)操作員) 可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行 參數(shù)設(shè)定或設(shè)備控制，并具有操作權(quán)限，是系統(tǒng)的高級(jí)管理者。具體權(quán)限為： 登錄和注銷(xiāo)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、告警處理、設(shè)備控制。有普通操 作權(quán)限的用戶( 普通操作員) 只能流覽設(shè)備和信號(hào)數(shù)據(jù)、查閱及打印報(bào)表。具 體權(quán)限為：登錄和注銷(xiāo)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)瀏覽、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)。當(dāng)用戶將要進(jìn)行系統(tǒng) 設(shè)置、設(shè)備控制、告警確認(rèn)和用戶管理等操作時(shí)，系統(tǒng)將彈出權(quán)限檢查的對(duì)話 框，要求輸入用戶名和口令，實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理，同時(shí)對(duì)于用戶的操作記錄可以存 儲(chǔ)和查詢(xún)，以便于追溯和管理。用戶記錄包括：系統(tǒng)設(shè)置( 系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、 更改：退出系統(tǒng)等操作) 、設(shè)備控制( 電源均浮充、開(kāi)關(guān)機(jī)等操作) 、告警 操作( 告警確認(rèn)) 、人員管理( 增、刪、改動(dòng)各級(jí)用戶) 5 ) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理 監(jiān)控主機(jī)對(duì)檢測(cè)到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的存儲(chǔ)，可以保存一年的歷史數(shù)據(jù) 和告警、對(duì)關(guān)鍵數(shù)據(jù)正常情況下采用定時(shí)存儲(chǔ)機(jī)制、在數(shù)據(jù)相對(duì)上次存儲(chǔ)的歷 史數(shù)據(jù)變化幅度超過(guò)一定閥值也會(huì)引發(fā)告警并進(jìn)行告警內(nèi)容的存儲(chǔ)等。還可以 記錄用戶的各種操作記錄。 2 4 系統(tǒng)功能及特點(diǎn) ( 1 ) 可控設(shè)備多，擴(kuò)展方便，系統(tǒng)可方便的升級(jí)為監(jiān)控平臺(tái)。 ( 2 ) 可兼容任意廠家的智能電源和非智能電源。 ( 3 ) 最經(jīng)濟(jì)、最方便的組網(wǎng)方式。 ( 4 ) 性能價(jià)格比高。 ( 5 ) 軟件界面友好，操作維護(hù)方便。 ( 6 ) 三級(jí)用戶操作權(quán)限，保證系統(tǒng)安全。 ( 7 ) 完善、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)，提供報(bào)表查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、打印等。 1 0 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 第3 章w in d o w s 下串行通信的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā) 3 1 概述 在現(xiàn)代化的各種實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中，在w i n d o w s9 x n t 下利用v c + + 對(duì)r s 一2 3 2 串口編程是常用的手段，由于串行通信方便易行，所以應(yīng)用廣泛。與 以往d o s 下串行通信程序不同的是，w i n d o w s 不提倡應(yīng)用程序直接控制硬件，而 是通過(guò)w i n d o w s 操作系統(tǒng)提供的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。串行口在w i n 3 2 中是作為文件來(lái)進(jìn)行處理的，而不是直接對(duì)端口進(jìn)行操作的。對(duì)于串行通信， w i n 3 2 提供了相應(yīng)的文件i o 函數(shù)與通信函數(shù)，通過(guò)了解這些函數(shù)的使用，可以 編制出符合不同需要的通信程序。與通信設(shè)備相關(guān)的結(jié) 構(gòu)：c 0 咖c o n f i g ，c o m m p r o p ，c o m m t i m e o u t s ，c o m s t a t ，d c b ，m o d e m d e v c a p s ，m o d e m s e t t i n g s 共七個(gè)，與通信有關(guān)的w i n d o w sa p i 函數(shù)共有2 6 個(gè)，詳細(xì)說(shuō)明可以參考 m s d n 幫助文件。以下結(jié)合實(shí)例，給出實(shí)現(xiàn)串行通信的三種方法以及系統(tǒng)軟件中 使用的特殊方法。 3 2 實(shí)現(xiàn)串行通信的三種方法 在實(shí)際的串行通信實(shí)現(xiàn)中，共有三種方法。根據(jù)下面的詳細(xì)介紹我們可以 看出每種方法都有其優(yōu)勢(shì)。根據(jù)本系統(tǒng)軟件的要求，作者采用第三種方法，實(shí) 踐證明這種方法可以用在實(shí)時(shí)性要求比較高的工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)中。 3 2 1 直接使用w i n 3 2a p i 函數(shù)進(jìn)行串口通信 在w i n 3 2a p i 中，串口使用文件方式進(jìn)行訪問(wèn)，其操作的a p i 基本上與文件 操作的a p i 一致。w i n 3 2 中用于打開(kāi)串口的a p i 函數(shù)為c r e a t e f i l e ，其原型為： h a n d l ec r e a t e f il e ( l p c t s t ri p f i l e n a m e ：將要打開(kāi)的串口邏輯名，如c o m i 或c o d w o r dd w a c c e s s ：指定串口訪問(wèn)的類(lèi)型，可以是讀取、寫(xiě)入或兩者并列 d w o r dd w s h a r e m o d e ：指定共享屬性，由于串口不能共享，該參數(shù)必須置為0 l p s e c u r i t ya t t r i b u t e sl p s a ；引用安全性屬性結(jié)構(gòu)，缺省值為n u l l d w o r dd w c r e a t e ：創(chuàng)建標(biāo)志，對(duì)串口操作該參數(shù)必須置為o p e ne x i s t i n g d w o r dd w a t t r s a n d f l a g s ：屬性描述，用于指定該串口是否可進(jìn)行異步操作， 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 f i l ef l a go v e r l a p p e d 可使用異步的1 o h a n d l eh t e m p l a t e f i l e ：指向模板文件的句柄，對(duì)串口而言該參數(shù)必須置 為n u l l ) ： 讀串口操作：對(duì)串口進(jìn)行讀取所用的函數(shù)和對(duì)文件進(jìn)行讀取所用的函數(shù)相同： b o o lr e a d f i l e ( h a n d l eh f i l e ：h a n d l eo ff i l et or e a d l p v o i dl p b u f f e r ；p o i n t e rt ob u f f e rt h a tr e c e i v e sd a t a d w o r dn n u m b e r o f b y t e s t o r e a d ；n u m b e ro fb y t e st or e a d l p d w o r di p n u m b e r o f b y t e s r e a d ；p o i n t e rt on u m b e ro fb y t e sr e a d l p o v e r l a p p e dl p o v e r l a p p e d ；p o i n t e rt os t r u c t u r ef o ro v e r l a p p e di o ) ； 寫(xiě)串口操作：對(duì)串口進(jìn)行寫(xiě)入所用的函數(shù)和對(duì)文件進(jìn)行寫(xiě)入所用的函數(shù)相同， 寫(xiě)函數(shù)原型如下： b o o lw r i t e f i l e ( h a n d l eh f i l e ：h a n d l et of i l et ow r i t et o l p c v o i dl p b u f f e r ；p o i n t e rt od a t at ow r i t et of i l e d w o r dn n u m b e r o f b y t e s t o w r i t e ：n u m b e ro fb y t e st ow r i t e l p d w o r di p n u m b e r o f b y t e s 帝r i t t e n ；，fp o i n t e rt on u m b e ro fb y t e sw r i t t e n l p o v e r l a p p e dl p o v e r l a p p e d ；p o i n t e rt os t r u c t u r ef o ro v e r l a p p e di o ) ： 關(guān)閉串口操作：利用a p i 函數(shù)實(shí)現(xiàn)串口通信時(shí)關(guān)閉串口非常簡(jiǎn)單，只需使用 c r e a t e f i l e 函數(shù)返回的句柄作為參數(shù)調(diào)用c l o s e h a n d l e 即可： b 0 0 lc l o s e h a n d l e ( h a n d l eh o b j e c t h a n d l et oo b j e c tt oc l o s e ) ： 利用w i n 3 2a p i 函數(shù)直接進(jìn)行串口通信，方式比較靈活，效率比較高，但由于 需要對(duì)a p i 函數(shù)比較熟悉才能運(yùn)用自如，所以應(yīng)用也受到了局限。 3 2 2 使用v c 抖提供的串行通信控件m s c o m m 首先，在對(duì)話框中創(chuàng)建通信控件，若c o n t r o l 工具欄中缺少該控件，可以通 1 2 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 過(guò)菜單p r o j e c t 一 a d dt op r o j e c t - c o m p o n e n t sa n dc o n t r o l 插入該控件即可， 再將該控件從工具箱中拉到對(duì)話框中，此時(shí)，只需要關(guān)心控件的對(duì)w i n d o w s 通 訊驅(qū)動(dòng)程序的a p i 函數(shù)的接口。換句話說(shuō)，只需要設(shè)置和監(jiān)視控件m s c o m m 的屬 性和事件即可使用。 基本上，m s c o 咖的諸多接口可以分為如下幾類(lèi)： ( 1 ) 打開(kāi)與設(shè)置串口接口函數(shù)； ( 2 ) 獲得串口設(shè)置和串口狀態(tài)接口函數(shù)； ( 3 ) 設(shè)置串口發(fā)送數(shù)據(jù)方式、緩沖區(qū)接口及發(fā)送數(shù)據(jù)接口函數(shù)； ( 4 ) 設(shè)置串口接收數(shù)據(jù)方式、緩沖區(qū)接口及接收數(shù)據(jù)接口函數(shù)； ( 5 ) 設(shè)置與獲取串口上發(fā)生的事件接口函數(shù)。 控件簡(jiǎn)單易用，但由于必須拿到對(duì)話框中使用，在一些無(wú)對(duì)話框的程序中要 實(shí)現(xiàn)通信的應(yīng)用場(chǎng)合，控件的使用就會(huì)比較麻煩，需要手工添加消息函數(shù)映射 并且自行添加處理函數(shù)代碼。因而顯得不太合適。此時(shí)，若能夠按不同需要定 制靈活的串口通信類(lèi)將彌補(bǔ)控件的不足。 3 2 。3 實(shí)現(xiàn)自定義的各種串口通信類(lèi) 在很多工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中，例如本系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)采集，常通過(guò)擴(kuò)展串口連接 多個(gè)外設(shè)，各外設(shè)發(fā)送數(shù)據(jù)的重復(fù)頻率不同，要求后臺(tái)實(shí)時(shí)無(wú)差錯(cuò)捕捉，采集， 處理，記錄各端口數(shù)據(jù)。這就需要在自定義的串行通信類(lèi)中創(chuàng)建端口監(jiān)視線程， 以便在指定的事件發(fā)生時(shí)向相關(guān)的窗口發(fā)送通知消息。這種串行通信方法己經(jīng) 成功在實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐證明，這種串行口編程方式在許多工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)都可 以應(yīng)用。這種方式也最為靈活，可以為不同的應(yīng)用領(lǐng)域制定不同的通信方式。 3 3 在程序中實(shí)現(xiàn)自定義的c n c o m m 類(lèi) 基于以上的介紹，在本程序中我決定采用方式較為靈活的第三種方法實(shí)現(xiàn) 串1 ：3 的通信過(guò)程。通過(guò)在類(lèi)的成員函數(shù)中封裝相應(yīng)的w i n 3 2a p i 通信函數(shù)，實(shí) 現(xiàn)了一個(gè)封裝類(lèi)- - c n c o m m 類(lèi)。該類(lèi)是通過(guò)創(chuàng)建c o m m t h r e a d p r o c 線程對(duì)串行通信 端口進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)串口接收到讀、寫(xiě)事件時(shí)，就會(huì)調(diào)用類(lèi)中的r e a d ( ) 和w r i t e ( ) 函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而就完成了串行通信的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送任務(wù)。 c n c o m m 類(lèi)中主要有以下幾個(gè)函數(shù)構(gòu)成，下面詳細(xì)我來(lái)介紹一下它們各自的功 能和具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程并附上相應(yīng)的源代碼。 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 ( 1 ) 設(shè)置串口參數(shù)：波特率，停止位，等 b o o ls e t s t a t e ( d w o p j ) d w b a u d r a t e ，d w o r dd w b y t e s i z e = 8 ，d w o r dd w p a r i t y = n o p a r i t y ， d o r dd w s t o p b i t s = o n e s t o p b i t ) i f ( i s o p e n ( ) ) i f ( ：g e t c o m m s t a t e ( _ h c o m m h a n d l e d c b ) ! = t r u e ) r e t u r nf a l s e ： 一d c b b a u d r a t e = d w b a u d r a t e ： d c b b y t e s i z e = ( u n s i g n e dc h a r ) d w b y t e s i z e ； _ d c b p a r i t y = ( u n s i g n e dc h a r ) d w p a r i t y ： _ d c b s t o p b i t s = ( u n s i g n e dc h a r ) d w s t o p b i t s ； r e t u r n ：s e t c o m ，s t a t e ( h c o m m h a n d l e 。& _ d c b ) - - t r u e ； r e t u r nf a i s e ： ( 2 ) 打開(kāi)串口，使用類(lèi)似9 6 0 0 ，8 ，n 1 ”的設(shè)置字符串設(shè)置串1 = 1 b o o lo p e n ( d w o r dd w p o r t ，c h a r * s z s e t s t r ) i f ( d w p o r t ( 1l id w p o r t 1 0 2 4 ) r e t u r nf a i s e ： b i n d c o m p o r t ( d w p o r t ) ： i f ( ! o p e n c o m m p o r t ( ) ) r e t u r nf a l s e ； i f ( s e t u p p o r t 0 ) r e t u r nf a i s e ； r e t u r ns e t s t a t e ( s z s e t s t r ) ： ) ( 3 ) 寫(xiě)串口 d w o r dw r i t e ( l p v o i db u f f e r ，d w o r dd w b u f f e r l e n g t h ) i f ( ! i s o p e n ( ) ) r e t u r n0 ： d r dd w e r r o r ： 1 4 武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 _-_-_一一 i f ( ：c l e a r c o m e r r o r ( h c o m 】l t a n d l e ，& d w e r r o r 。n u l l ) 醯d w e r r o r o ) ：p u r g e c o m ( _ h c o m l t a n d l e ，p u r g e _ _ t x a i 弛r t p u r g et x c l e a r ) ： u n s i g n e dl o n gu w r i t e l e n g t h = o ； i f ( ! ：w r i t e f i l e ( h c o m d l a n d l e ，b u f f e r ，d w b u f f e r l e n g t h ， & u w r i t e l e n g t h ，j r i t e o v e r l a p p e d ) ) i f ( ：g e t l a s t e r r o r o ! - e r r o ri o _ p e n d i n g ) u w r i t e l e n g t h = 0 ： r e t u r nu w r i t e l e n g t h ； ) ( 4 ) 讀取串口d w b u f f e r l e n g t h 個(gè)字符到b u f f e r 返回實(shí)際讀到的字符數(shù)可 讀任意數(shù)據(jù) d w o r dr e a d ( l p v o i db u f f e r d w o r dd w